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本研究强调了果糖在癌症中的间接作用，揭示了肝脏代谢如何通过脂质介导的机制促进肿瘤生长。
研究揭示了癌细胞如何利用果糖作为生长的替代燃料，揭示了一个令人惊讶的代谢过程
在最近发表在《Nature》杂志上的一项研究中，华盛顿大学的研究人员调查了膳食果糖是如何通过涉及肝脏的代谢机制间接促进肿瘤生长的。
研究结果表明，缺乏代谢果糖能力的癌细胞直接受益于果糖代谢后肝脏产生的脂质。这一过程揭示了一种新的器官间营养转移，对肿瘤的发展至关重要，并提出了潜在的治疗靶点。
癌细胞广泛使用葡萄糖作为能量和生长，这一现象被称为沃伯格效应。最近的研究强调了果糖在肿瘤生长中的潜在作用。果糖是一种天然存在的糖，其代谢方式与葡萄糖不同，主要由肝脏处理。饮食中果糖摄入量的增加与加工食品中高果糖玉米糖浆的日益普遍有关，这引起了人们对其对健康的影响，包括癌症进展的担忧。
与葡萄糖不同，果糖代谢需要在大多数癌细胞中不常见的特定酶，这表明果糖在肿瘤发展中起间接作用。正常器官和肿瘤之间的代谢串扰，如肝脏和癌细胞之间的营养交换，正在成为癌症生物学的一个重要因素。然而，果糖支持肿瘤生长的确切机制尚不清楚，需要进一步探索肿瘤代谢中的器官间相互作用。
本研究利用多种实验系统，包括斑马鱼和小鼠模型，探索膳食果糖如何影响肿瘤生长。在高果糖饮食下，用带有黑色素瘤相关突变的斑马鱼和植入癌细胞的小鼠来监测肿瘤的生长。
研究人员还进行了体外实验，将癌细胞系与标记果糖一起培养，以评估它们代谢糖的能力。此外，还进行了共培养实验，将癌细胞与肝细胞配对，以评估肝脏代谢在支持肿瘤生长中的作用。
该研究使用了多种分析技术，包括液相色谱-质谱（LC-MS），以确定肝脏中果糖的关键代谢物，并跟踪它们被癌细胞摄取的情况。研究人员还抑制了酮己糖激酶c (KHK-C)，一种对肝脏果糖代谢至关重要的酶，以观察肿瘤进展的变化。
此外，脂质分析显示溶血磷脂酰胆碱（LPCs）增加，这是癌细胞用来构建膜的一类脂质。直接用LPC或通过基因修饰增强LPC产生的小鼠显示出肿瘤加速生长。相反，抑制LPC在癌细胞中的利用可显著降低其增殖和肿瘤大小。
该研究还包括对葡萄糖和果糖代谢途径的比较评估，以强调果糖在肿瘤生长中的独特但间接的作用。总的来说，该研究结合了遗传、生化和饮食干预来检测肝脏如何将果糖转化为代谢物，间接促进肿瘤生长，同时提供了对器官间代谢相互作用的全面了解。
研究人员观察到，饮食中的果糖通过肝脏产生的代谢物间接促进了肿瘤的生长。由于缺乏必需的酶，如KHK-C，癌细胞不能有效地代谢果糖，肝脏将果糖加工成脂质，包括LPCs。这些LPCs进入血液，被肿瘤细胞吸收，转化为磷脂酰胆碱，在癌细胞增殖过程中，磷脂酰胆碱对细胞膜的形成至关重要。
利用斑马鱼和小鼠模型，研究人员还证明，与对照饮食相比，高果糖饮食导致肿瘤生长更快。果糖喂养的小鼠没有表现出体重增加或代谢紊乱，这进一步强调了果糖的特定促肿瘤作用。
此外，抑制KHK-C可降低循环LPC水平，显著抑制肿瘤生长，证实该酶在果糖代谢和营养转移中发挥重要作用。
此外，脂质分析显示，LPCs，特别是那些含有18:1脂肪酸链的LPCs，被肿瘤大量利用。在动物模型中，补充这些脂质直接增加肿瘤生长。
相反，沉默将LPCs转化为磷脂酰胆碱的溶血磷脂酰转移酶1 （LPCAT1）可以抑制癌细胞的增殖和肿瘤的扩张。这些实验证实，膳食果糖可提高血清LPC水平，强化其在果糖-肿瘤生长途径中的中介作用。
总的来说，该研究揭示了膳食果糖、肝脏代谢和肿瘤生长之间的关键联系。结果表明，果糖通过增加循环LPCs间接支持肿瘤增殖，肿瘤利用LPCs进行膜生物合成。
研究结果还表明，果糖促进了一种器官间代谢机制，其中肝脏来源的脂质支持肿瘤生长，独立于癌细胞的直接果糖代谢。
这一发现强调了器官间营养转移在癌症进展中的重要性，并表明靶向果糖代谢或其脂质中间体可能提供抑制肿瘤生长而不直接影响全身代谢的新策略。
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